Emulare artificialmente l’attività delle sinapsi del cervello umano grazie a una raffinata tecnologia: il nonawire memristor. La dimostrazione di come sia possibile è il contenuto della ricerca pubblicata sulla rivista Nature Communications da Gianluca Milano e Carlo Ricciardi, rispettivamente dottorando e docente del Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia del Politecnico di Torino, intitolata “Self-limited single nanowire systems combining all-in-one memristive and neuromorphic functionalities”.
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La tecnologia del nanofilo
Gli studiosi dimostrano come sia possibile emulare le connessioni tra neuroni che regolano i processi di apprendimento nel nostro cervello, in un singolo nanowire (nanofilo) con diametro migliaia di volte più piccolo di un capello.
Si tratta di un nanofilo cristallino che porta ad un livello più performante il memristor, il dispositivo elettronico in grado di riprodurre artificialmente le funzionalità delle sinapsi biologiche. Grazie all’utilizzo delle nanotecnologie, che permettono la manipolazione della materia a livello atomico, è stato per la prima volta possibile combinare in un unico dispositivo le funzionalità sinaptiche che erano singolarmente emulate attraverso specifici dispositivi. Per tale motivo, il nanofilo permette un’estrema miniaturizzazione del memristor, consentendo di ridurre sensibilmente la complessità e il consumo di energia dei circuiti elettronici necessari all’implementazione di algoritmi di apprendimento.
Il futuro: computer sempre più intelligenti
Partendo quindi dalla teorizzazione del memristor nel 1971 dal professor Leon Chua – ora visiting professor al Politecnico di Torino, al quale è stata conferita dall’Ateneo una laurea honoris causa nel 2015 – questa nuova tecnologia permetterà di realizzare non solo dispositivi ancora più piccoli e performanti per la realizzazione di computer sempre più intelligenti, ma risulta essere anche un significativo passo in avanti per l’emulazione e comprensione del funzionamento del cervello.
“Il nanowire memristor – commenta Carlo Ricciardi – rappresenta un sistema modello per lo studio dei fenomeni fisici ed elettrochimici che alla nanoscala governano le sinapsi biologiche. Il lavoro è il frutto della collaborazione tra il nostro gruppo di ricerca e l’Università RWTH di Aquisgrana in Germania, supportato da INRiM, l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, e IIT, l’Istituto Italiano di Tecnologia”.
